El italiano Romano Fenati (KTM) se adjudicó la victoria en el Gran Premio de Italia de Moto3 por apenas diez milésimas de segundo de ventaja sobre el español Isaac Viñales (KTM) y once con Alex Rins (Estrella Galicia 0,0 Honda), tercero en el circuito de Mugello.
Aunque inicialmente la segunda plaza se la concedió el cronometraje oficial a Alex Rins por ocho milésimas, al final fue Isaac Viñales quien se hizo con la segunda plaza del podio por una milésima de diferencia sobre Rins.
No hubo sorpresas en el momento de la salida y el autor del mejor tiempo de entrenamientos, el español Alex Rins (Estrella Galicia 0,0 Honda) también fue el mejor en la frenada de final de la larga recta de Mugello, perseguido ya por el líder del mundial, el australiano Jack Miller (KTM).
El holandés Bryan Schouten (Mahindra) fue el protagonista del primer percance, al no arrancar su moto para dar la vuelta de calentamiento y verse obligado a salir de la formación para intentar que los mecánicos arrancasen su moto y poder disputar la carrera desde la calle de talleres.
En un circuito de 5.245 metros de longitud Rins comenzó a tirar con fuerza para estirar el grupo al máximo y ya al cumplirse el primer giro el pelotón se había fraccionado, con siete pilotos en cabeza, mientras dirección de carrera anunciaba que el español Efrén Vázquez (Honda) se había saltado el semáforo de salida y era penalizado con un paso por la calle de talleres (Ride Through).
En cabeza, Alex Márquez dejó claro el potencial de su moto al superar a casi todos los integrantes del grupo para colocarse tras el rebufo de Rins al final de la primera vuelta y ponerse líder en la segunda.
Junto a Rins y Márquez, en el grupo de siete que estaban algo más adelantados estaban el italiano Romano Fenati (KTM), el británico John McPhee (Honda), que se fue al suelo al final de recta en la séptima vuelta, el francés Alexis Masbou (Honda), el checo Jakub Kornfeil (KTM) y Efrén Vázquez, quien parecía no darse cuenta de la penalización hasta que entró por la calle de talleres en la cuarta vuelta.
Casi en ese mismo instante el "local" Niccolo Antonelli (KTM) se quedaba fuera de carrera al sufrir una espectacular caída tras un toque con Jakub Kornfeil y los constantes adelantamientos en el grupo de cabeza permitieron que los perseguidores les acabasen dando alcance, entre ellos los españoles Isaac Viñales (KTM) y Juanfran Guevara (Kalex KTM), el portugués Miguel Oliveira (Mahindra) o el italiano Alessandro Tonucci (Mahindra), entre otros.
Tal y como habían presagiado los principales pilotos de la categoría, la guerra de los rebufos se convirtió en una constante en la larga recta de meta, en donde las posiciones registraban constantes cambios a cada vuelta y el espacio entre las motos se redujo al mínimo, con constantes golpes entre carenados casi a cada vuelta.
En el duodécimo giro Alex Rins se puso al frente de la carrera, perseguido por el italiano Enea Bastianini (KTM) y su compañero de equipo Alex Márquez, pero no duró ni una vuelta su liderato y en el rebufo de la recta de llegada el primero en pasar por ella fue Jack Miller.
No hubo un líder claro y los trece pilotos que entonces integraban el grupo de cabeza tenían prácticamente las mismas opciones de pelear por la victoria o como mal menor el podio ya que durante la vuelta buscaban la mejor colocación posible y en la recta aprovechaban la aspiración de las motos de sus rivales para ganar posiciones.
En esa misma línea transcurrieron casi todas las vueltas hasta que a dos del final Jack Miller se puso en cabeza y tras su rebufo se colocaron el joven Bastianini, Márquez, Rins y Fenati. Quedaban menos de diez kilómetros de carrera y había que buscar el mejor sitio para atacar e intentar conseguir la victoria.
Fenati entró líder en la última vuelta pero a final de recta se le coló Isaac Viñales y Alex Rins después, pero el italiano quería ser profeta en su tierra y aprovechó para superar a sus rivales tanto por dentro como por fuera de cada curva.
Poco después se fueron al suelo Jack Miller, que entró colado y provocó la caída de Alex Márquez y Enea Bastianini.
En la entrada a la recta de meta Alex Rins era primero pero el rebufo resultó mortal para sus aspiraciones y Romano Fenati por el interior le acabó doblegando, mientras éste relegaba a la tercera plaza a Isaac Viñales.
